Après avoir rompu avec sa petite-amie de l'époque, la vie de John* (son prénom a été modifié) a basculé. Cette rupture l'a entraîné dans une spirale négative et l'a conduit à vivre son premier épisode dépressif à l'âge de 27 ans. "Au début, on ressent juste une tristesse extrême... Puis, on commence à perdre le sommeil", raconte-t-il. John a développé une anxiété paralysante et a connu des crises de panique ainsi que des idées noires qui l'ont finalement conduit à faire des tentatives de suicide.
Les médicaments qu'on lui a prescrits n'ont eu aucun effet sur John. Il explique avoir essayé à peu près tout ce qui existe en matière d'antidépresseurs, d'antipsychotiques et de sédatifs. Et si l'électroconvulsivothérapie - un traitement qui consiste à faire passer un petit courant électrique contrôlé par deux électrodes appliqués à la surface du cuir chevelu ou du temple pour stimuler le cerveau - a fini par le sortir de son premier épisode dépressif, elle n'a pas réussi à le soulager de tous les symptômes provoqués par son deuxième épisode. Celui-ci s'est produit cinq ans après le premier.
Dans le cadre d'un essai clinique, John a bénéficié d'un traitement expérimental qui consiste à insérer des électrodes en profondeur dans le cerveau du patient pour délivrer des impulsions électriques régulières. La stimulation cérébrale profonde est déjà utilisée pour traiter les cas graves d'épilepsie et quelques troubles du mouvement comme la maladie de Parkinson. Toutefois, la dépression est plus compliquée à traiter, en partie parce que nous ne comprenons pas encore complètement ce qui se passe dans notre cerveau quand survient cette pathologie.
"La dépression est une maladie complexe", résume Patricio Riva Posse, neurologue à la faculté de médecine Emory d'Atlanta (Géorgie, Etats-Unis) qui n'a pas participé aux travaux en question. "Ce n'est pas comme essayer de corriger un tremblement. Avec cette pathologie, il y a tout un univers de symptômes". On peut notamment citer la mauvaise humeur, les pensées suicidaires, l'incapacité à éprouver du plaisir et des changements au niveau de la motivation, du sommeil et de l'appétit.
Mesurer la gravité de l'état dépressif d'une personne
Depuis des décennies, les médecins utilisent les impulsions électriques pour traiter les troubles cérébraux, comme la dépression, et certaines études ont montré que le fait de placer des électrodes suffisamment en profondeur dans le cerveau peut faire disparaître les symptômes chez certaines personnes. Toutefois, les résultats sont variables. Les neuroscientifiques espèrent qu'en ayant une meilleure idée de ce qui se passe dans le cerveau des personnes présentant des symptômes similaires à ceux de John, ils pourront rendre le traitement plus efficace.
John est l'un des cinq patients qui se sont portés volontaires pour que leur cerveau soit sondé dans le cadre d'un essai clinique. Début 2020, 14 électrodes ont été implantées dans son cerveau. Pendant neuf jours, il est resté à l'hôpital avec des câbles saillants enroulés autour de sa tête pendant que les neuroscientifiques surveillaient la corrélation entre son activité cérébrale et son humeur.
Les chercheurs à l'origine de cet essai clinique affirment avoir mis au point un "décodeur d'humeur" qui permet de déterminer ce que ressent une personne simplement en observant son activité cérébrale. Grâce à ce décodeur, les scientifiques espèrent pouvoir mesurer la gravité de l'état dépressif d'une personne et cibler plus précisément l'endroit où il faut implanter des électrodes afin d'optimiser les effets sur l'humeur du patient. Jusqu'à présent, ils ont analysé les résultats de trois patients volontaires.
"Les résultats sont extrêmement prometteurs", s'enthousiasme Sameer Sheth, un neurochirurgien basé au Baylor College of Medicine de Houston (Texas, Etats-Unis), qui dirige l'essai clinique. Non seulement, lui et ses collègues ont pu établir un lien entre l'activité cérébrale spécifique des volontaires et leur humeur mais ils ont également trouvé un moyen de stimuler les zones du cerveau permettant de déclencher une humeur positive. "Il s'agit de la première démonstration d'un décodage réussi et cohérent de l'humeur chez l'Homme dans ces régions du cerveau", déclare Sameer Sheth. Son collègue Jiayang Xiao a présenté ces résultats, en novembre dernier, lors de la réunion annuelle de la Society for Neuroscience à San Diego.
Plusieurs régions du cerveau joueraient un rôle dans la dépression
La stimulation cérébrale profonde (SCP) consiste généralement à placer une ou deux électrodes dans le cerveau d'une personne pour envoyer des impulsions électriques dans des régions spécifiques. Elle peut s'avérer très efficace pour certaines personnes atteints de la maladie de Parkinson. Chez ces dernières, elle est utilisée pour stimuler les zones qui contrôlent les mouvements. Les chercheurs étudient la possibilité de l'utiliser pour traiter des problèmes psychiatriques tels que les troubles obsessionnels compulsifs, les troubles de l'alimentation et la dépression.
Une poignée d'études réalisées au début et au milieu des années 2000 ont suggéré que la SCP pourrait aider les personnes souffrant de dépression et pour qui les traitements habituels, comme les antidépresseurs, ne fonctionnent pas. Cependant, les résultats initiaux obtenus lors de deux grands essais cliniques ont été décevants et les tests ont été arrêtés de manière prématurée.
On ne sait pas exactement pourquoi mais la nouvelle étude a donné des résultats différents par rapport aux précédentes. Le taux de réussite variable pourrait avoir un rapport avec la manière dont la stimulation cérébrale est administrée. On pense que plusieurs régions du cerveau jouent un rôle dans la dépression. Par ailleurs, il existe de nombreuses façons d'envoyer des impulsions électriques. "Nous ne savons pas comment administrer la SCP de manière intelligente à une personne [souffrant de dépression]", concède le Dr Sheth. "C'est tout simplement une méthode thérapeutique qui n'est pas assez mûre".
Sameer Sheth a essayé de déterminer ce qui pourrait fonctionner le mieux. Ses collègues et lui ont emprunté une approche de chirurgie cérébrale qui est parfois utilisée pour aider les personnes atteintes d'épilepsie dont l'état ne s'améliorer pas malgré la prise de médicaments.
Dans ces cas-ci, les médecins peuvent implanter des électrodes dans le cerveau de la personne afin de déterminer où commencent les crises. Une fois identifiées, ces régions peuvent être stimulées par des électrodes ou carrément retirées dans leur intégralité.
La dépression ne provient pas d'un point unique du cerveau comme c'est le cas avec une crise. Toutefois, Sameer Sheth et ses collègues adoptent la même approche : implanter temporairement des électrodes dans le cerveau pour surveiller l'activité cérébrale et ainsi mieux comprendre cette pathologie.
L'équipe s'intéresse particulièrement à la manière dont les schémas d'activité cérébrale diffèrent lorsqu'une personne se sent bien ou particulièrement déprimée. Sameer Sheth et ses collègues expérimentent également la stimulation : quel niveau, quel type et quelle fréquence fonctionnent le mieux pour ramener le cerveau à un état d'humeur positive ? Forts de ces informations, les neurochirurgiens seront bien mieux armés pour aider les personnes souffrant de dépression et la stimulation cérébrale profonde a davantage de chances de fonctionner, d'après le Dr. Sheth.
Une maladie qui touche près de trois millions de personnes rien qu'aux Etats-Unis
John a été le premier patient volontaire de l'essai à subir la procédure. L'équipe de Sameer Sheth l'a placé sous anesthésie générale avant de percer des trous dans son crâne pour y insérer les électrodes. Les scientifiques ont implanté deux électrodes SCP de chaque côté du cerveau dans des régions supposées être impliquées dans les symptômes de la dépression. Cinq autres électrodes temporaires ont été placées de part de d'autre du cerveau afin de surveiller l'activité de John dans les régions liées à l'humeur et à la cognition.
Pour trouver la bonne zone à stimuler, l'équipe a dû réveiller John pendant son opération. Il se souvient qu'on lui a demandé à plusieurs reprises comment il se sentait pendant que les chirurgiens sondaient son cerveau avec les électrodes. "Puis, ils ont touché un point et j'ai dit : 'J'ai l'impression d'avoir été remis sur les bons rails'", raconte-t-il. "La dépression est comme un poids constant sur votre âme. Quand ils ont touché ce petit point parfait, ce poids s'est envolé".
John se rappelle avoir entendu les médecins rire et lui dire qu'ils avaient trouvé la bonne zone avant de s'endormir à nouveau.
Le jeune homme s'est réveillé "avec un mal de tête comme il n'en n'avait jamais connu" et a passé les neuf jours suivants à être suivi de près par Sameer Sheth et ses collègues. Presque toutes les heures, l'équipe médicale lui posait des question sur son humeur ou son état de santé.
Le neuvième jour, l'équipe a retiré les dix électrodes de surveillance du cerveau de John mais a laissé en place les quatre électrodes de SCP. Ces dernières étaient reliées à une batterie rechargeable implantée dans la poitrine de John. Durant les années qui ont suivi, les impulsions de stimulation ont été légèrement modifiées. Six mois après l'opération, l'équipe a arrêté la stimulation sans en informer John. Ses symptômes se sont immédiatement aggravés. "C'était évident", souligne-t-il. "Je leur ai dit : 'Je ne sais pas ce que vous avez fait mais je ne peux plus dormir. Je suis anxieux... Ça ne fonctionne pas'".
L'appareil a été remis en marche et fonctionne toujours depuis. Jusqu'à présent, quatre autres patients, suivi par le Dr. Sheth et son équipe, ont suivi la même procédure. Toutes souffrent de dépression grave et les médicaments traditionnels n'ont aucun effet sur elles. Au total, les scientifiques prévoient d'étudier leur technique sur 12 personnes.
Malgré des premiers résultats positifs, Sameer Sheth et ses collègues n'envisagent pas d'appliquer cette procédure à plus grande échelle. L'implantation temporaire de 10 électrodes dans le cerveau permet de mieux comprendre la dépression d'une personne spécifique mais ce n'est pas une approche pratique pour une maladie qui touche près de trois millions de personnes rien qu'aux Etats-Unis. Il s'agit d'une procédure invasive et coûteuse qui prendre beaucoup de temps et qui comporte des risques.
Le Dr. Sheth espère plutôt trouver des points communs chez les 12 patients volontaires et les utiliser pour développer une forme améliorée de SCP qui puisse aider toute personne qui en a besoin. "Nous espérons que nous pourrons tirer des conclusions généralisables de cette étude", précise-t-il.
Pour l'heure, les scientifiques ont analysé les enregistrements cérébraux de trois personnes seulement mais ils constatent déjà des schémas communs. Par exemple, une région du cerveau appelée cortex cingulaire se déclenche d'une certaine manière lorsque les trois personnes sont de bonne humeur et présente le schéma d'activité inverse lorsque ces patients sont de mauvaise humeur, détaille Sameer Sheth.
Patricio Riva Posse estime que les résultats sont "très encourageants". Nous commençons à comprendre qu'il "existe des signaux de la dépression qui semblent être assez cohérents dans tous les cas", dit-il. "Cela va considérablement améliorer notre compréhension de la dépression et nous aider à mettre au point des approches de neurostimulation".
Cependant, il est encore trop tôt pour dire si ces résultats s'appliqueront à un groupe plus important de personnes. "Pour l'instant, il n'est question que de trois patients", tempère Darin Dougherty, psychiatre au Mass General Research Institute de Boston, spécialisé dans la neurochirurgie de la dépression.
Ce dernier pense que les recherches de Sameer Sheth sont "essentielles". Il ajoute : "J'espère qu'ils pourront obtenir suffisamment de données à partir d'un petit groupe de personnes afin que nous puissions abandonner [l'implantation de multiples électrodes temporaires]". D'après lui, l'approche du Dr. Seth permettra d'identifier une région du cerveau qu'il conviendrait de cibler chez la plupart des personnes souffrant d'un type de dépression qui ne se soigne pas avec les méthodes conventionnelles. Il ajoute que des scanners cérébraux non invasifs permettront de trouver l'endroit exact où implanter l'électrode.
La technologie au service de la médecine
Sameer Sheth et ses collègue ont également constaté certaines différences entre les trois patients volontaires. Le "décodeur d'humeur" a pu identifier les sentiments ressentis par chacun d'entre eux à partir de leur activité cérébrale.
Il espère qu'à l'avenir, de nouvelles technologies lui permettront, ainsi qu'à d'autres, de recueillir ces informations de manière non invasive. Cela pourra peut-être se faire à l'aide d'un dispositif placé sur la tête d'une personne qui pourrait être utilisé pour mesurer la gravité des symptômes d'une personne, indique-t-il.
Aujourd'hui, on cherche généralement à déterminer la gravité des symptômes chez une personnes présentant des signes de dépression en lui posant une série de questions. D'après Darin Dougherty, disposer d'un outil mesurant objectivement cette donnée - comme le fait un scanner cérébral - est l'un des principaux objectifs à atteindre pour la psychiatrie.
Toutefois, cela pourrait aussi poser des problèmes. Les scanners cérébraux pourraient ne jamais être suffisamment sensibles pour tenir compte des différences individuelles dans le cerveau des personnes en ce qui concerne les symptômes de la dépression. Ils pourraient passer à côté de certains de ces signes chez des malades et les surestimer chez d'autres. Sameer Sheth reconnaît également la possibilité que, grâce à des recherches comme les siennes, les scanners cérébraux soient un jour en mesure d'être utilisés pour diagnostiquer un état dépressif chez une personne qui n'est pas malade de manière manifeste ou la révéler chez une personne qui ne souhaite pas que d'autres soient au courant.
John, pour sa part, ne veut pas que les autres - en particulier de potentiels employeurs - sachent qu'il a des antécédents de dépression. "Les gens ne comprennent pas ce qu'est la dépression et, malheureusement, ils la considèrent comme une faiblesse", estime-t-il.
"Vous ne pouvez pas vraiment défendre l'argument selon lequel on ne devrait pas essayer d'aider ces millions de personnes qui souffrent de dépression juste parce qu'il y a une possibilités d'abus", dit Sameer Sheth. "Nous devons trouver des moyens de leur venir en aide. Le reste de la société peut nous aider à mettre en place des garde-fous sur la manière dont cette technologie doit être utilisée".
Les électrodes de John délivrent toujours des impulsions de stimulation électriques au plus profond de cerveau. Il recharge la batterie intégrée à sa poitrine chaque semaine. "Pour autant que je sache, si la stimulation s'arrête, je retourne à la case départ", confie-t-il. Et si la SCP ne convient pas à tout le monde pour lutter contre la dépression, "pour ma part, elle m'a sauvé la vie".
Article de Jessica Hamzelou, traduit de l'anglais par Kozi Pastakia.
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